沈阳农业大学工程学院魏凤兰

《沈阳农业大学工程学院魏凤兰》由会员分享，可在线阅读，更多相关《沈阳农业大学工程学院魏凤兰（77页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、沈阳农业大学工程学院魏凤兰7/26/2024n n教学目的教学目的教学目的教学目的 ：使学生基本掌握钢铁材料的主要用途及其材料改性的使学生基本掌握钢铁材料的主要用途及其材料改性的基本途经；了解材料成形加工和切削加工的基本工艺方法及使用的主基本途经；了解材料成形加工和切削加工的基本工艺方法及使用的主要设备，要设备，获得工程材料和机械制造工艺的基本知识，建立机械制造生获得工程材料和机械制造工艺的基本知识，建立机械制造生产过程的基本概念，为学习机械制造相关后续课程及将来从事工程技产过程的基本概念，为学习机械制造相关后续课程及将来从事工程技术工作打下必要的基础术工作打下必要的基础。n n课程任务课程任

2、务课程任务课程任务 ： （1 1）通过）通过材料部分材料部分的学习的学习 ，应使学生：，应使学生：能基本掌握材料的能基本掌握材料的成分成分、组组织织、性能性能三者之间的关系；三者之间的关系；了解改善材料的组织和性能的基本途径了解改善材料的组织和性能的基本途径热处理工艺热处理工艺；了解常用金属材料的分类、牌号、性能、特点及了解常用金属材料的分类、牌号、性能、特点及其其应用应用, ,使学生使学生初步具有选材的能力初步具有选材的能力。 （2 2）通过）通过毛坯制造工艺毛坯制造工艺的学习，应使学生对毛坯加工工艺及其使用的的学习，应使学生对毛坯加工工艺及其使用的主要设备有一个较全面的了解，从而主要设备有

3、一个较全面的了解，从而初步具备选择毛坯加工方法的能初步具备选择毛坯加工方法的能力力。 （3 3）通过）通过切削加工技术基础切削加工技术基础的学习，应使学生了解金属切削加工的基的学习，应使学生了解金属切削加工的基本原理，常用加工方法的工艺特点及其应用，对机械加工工艺过程有本原理，常用加工方法的工艺特点及其应用，对机械加工工艺过程有一个初步的了解，一个初步的了解，初步具有编制简单典型零件工艺规程的能力初步具有编制简单典型零件工艺规程的能力。 教学目的：教学目的：u能基本掌握材料的能基本掌握材料的成分成分、组织组织、性能性能三者之间的三者之间的关系。关系。 u了解改善金属材料的组织和性能的基本途径了

4、解改善金属材料的组织和性能的基本途径热处理工艺。热处理工艺。 u了解常用金属材料的分类、牌号、性能、特点及了解常用金属材料的分类、牌号、性能、特点及其其应用。应用。 总之：金属材料及热处理篇是研究材料的金属材料及热处理篇是研究材料的成分成分、组组 织织、性能性能、热处理工艺热处理工艺、应用应用五者之间关系的，五者之间关系的，使学生初步具有使学生初步具有选材选材的能力。的能力。 第一篇第一篇 金金 属属 材材 料料本篇主要内容本篇主要内容n第一章第一章 金属材料的主要性能金属材料的主要性能n第二章第二章 铁碳合金铁碳合金n第三章第三章 钢的热处理钢的热处理n第四章第四章 工业用钢工业用钢n第五章

5、第五章 金属材料选材的基本原则金属材料选材的基本原则 第一章第一章 金属材料的主要性能金属材料的主要性能 使用性能使用性能指材料在使用过程中所表现的性能，主要包括力学性能力学性能、物理性能物理性能和化学性能化学性能。工艺性能工艺性能指在制造机械零件的过程中，材料适应各种冷、热加工工艺和热处理工艺的性能。包括铸造性能铸造性能、锻造性能锻造性能、冲冲压性能压性能、焊接性能焊接性能、切削加工性能切削加工性能和热处热处理工艺性能理工艺性能等。一、金属材料的力学性能 n n材料在外力外力作用下所表现出来的特性，包括五大力学性能指标 ： 强度 静载荷静载荷静载荷静载荷作用下作用下 塑性 硬度 动载荷动载荷

6、动载荷动载荷作用下作用下 冲击韧度 疲劳强度掌握概念、变化规掌握概念、变化规律、选用场合。律、选用场合。二、金属材料的物理性能 n n材料的物理性能包括：密度、熔点、导电性、导磁性、导热性及热膨胀性等。n n零件用途不同，对其物理性能的要求也是不同的。三、金属材料的化学性能n n材料在常温或高温时抵抗各种化学作用的能力，称为化学性能。n n主要包括：耐腐蚀性、高温抗氧化性等。材料抵抗各种介材料抵抗各种介质侵蚀的能力。质侵蚀的能力。材料在高温迅速氧化后，材料在高温迅速氧化后，能在表面形成一层连续而能在表面形成一层连续而致密并与母体结合牢靠的致密并与母体结合牢靠的膜，从而阻止进一步氧化膜，从而阻止

7、进一步氧化的特性。的特性。四、金属材料的工艺性能n n材料的工艺性能就是指金属材料能够适应加工工艺要求的能力。 n n材料的工艺性能是其力学性能、物理性能和化学性能的综合。工艺性能的好坏，直接影响到制造零件的工艺方法和质量以及制造成本。n n材料的工艺性能主要包括铸造性、可锻性、焊接性、切削加工性等。（1）铸造性n n铸造性是指浇注铸件时，材料能充满比较复杂的铸型并获得优质铸件的能力。n n对金属材料而言，评价铸造性能好坏的主要指标有流动性流动性、收缩率收缩率、偏析倾向偏析倾向等。n n流动性好、收缩率小、偏析倾向小的材料其铸造性也好。一般来说，共晶成份的合金铸造性好。(2) 可锻性n n可锻

8、性是指材料是否易于进行压力加工的性能。n n可锻性好坏主要以材料的塑性塑性和变形抗力变形抗力来衡量。n n一般来说，钢的可锻性较好，而铸铁不能进行任何压力加工。（3）焊接性n n焊接性是指材料是否易于焊接在一起并能保证焊缝质量的性能，一般用焊接处出现各种缺陷（如裂纹及冷脆性）的倾向来衡量。n n低碳钢、低合金结构钢具有优良的焊接性，铝合金等有色金属焊接性较差，而铸铁的焊接性最差。（4）切削加工性n n切削加工性是指材料是否易于切削加工的性能。n n它与材料种类、成分、硬度、韧性、导热性及内部组织状态等许多因素有关。n n有利切削的材料硬度为160230HB。n n切削加工性好的材料，切削容易，

9、刀具磨损小，加工表面光洁。 以上四个工艺性能在后面的讲课中详细讲述，要求以上四个工艺性能在后面的讲课中详细讲述，要求随各章节内容重点复习。随各章节内容重点复习。第二章第二章 铁铁 碳碳 合合 金金 金属材料成分不同，性能不同；但即使材金属材料成分不同，性能不同；但即使材料成分相同，但经过不同的加工工艺和热料成分相同，但经过不同的加工工艺和热处理工艺，也会具有不同的性能处理工艺，也会具有不同的性能为什为什么？么？ 因为内部组织结构不同或被改变了。因此因为内部组织结构不同或被改变了。因此要掌握金属材料的性能变化规律，首要的要掌握金属材料的性能变化规律，首要的就必须研究金属材料内部的组织结构变化就必

10、须研究金属材料内部的组织结构变化规律。规律。本章重点掌握本章重点掌握材料材料成分成分组织组织性性能能三者之间的相互规律。三者之间的相互规律。 第一节第一节 金属的晶体构造与结晶金属的晶体构造与结晶 一、金属的晶体结构一、金属的晶体结构一、金属的晶体结构一、金属的晶体结构 晶体与非晶体晶体与非晶体晶体与非晶体晶体与非晶体 一切一切一切一切固态物质固态物质固态物质固态物质按其内部结构可分为：按其内部结构可分为：按其内部结构可分为：按其内部结构可分为： 晶体晶体晶体晶体原子按一定的次序作有规则的排序。原子按一定的次序作有规则的排序。原子按一定的次序作有规则的排序。原子按一定的次序作有规则的排序。 如

11、：如：如：如：金刚石、石墨和金刚石、石墨和金刚石、石墨和金刚石、石墨和一切固态金属及其合金都属于晶体一切固态金属及其合金都属于晶体一切固态金属及其合金都属于晶体一切固态金属及其合金都属于晶体。 非晶体非晶体非晶体非晶体内部原子呈不规则的排列。内部原子呈不规则的排列。内部原子呈不规则的排列。内部原子呈不规则的排列。 如：如：如：如：普通玻璃、松香、石蜡普通玻璃、松香、石蜡普通玻璃、松香、石蜡普通玻璃、松香、石蜡等。等。等。等。 晶体结构不同，其性能往往相差很大。晶体结构不同，其性能往往相差很大。晶体结构不同，其性能往往相差很大。晶体结构不同，其性能往往相差很大。 二、二、二、二、 金属的结晶过程

12、金属的结晶过程金属的结晶过程金属的结晶过程n n凝固凝固凝固凝固金属由金属由金属由金属由液态液态液态液态变成变成变成变成固态固态固态固态的过程。的过程。的过程。的过程。n n结晶结晶结晶结晶金属由液态凝固成金属由液态凝固成金属由液态凝固成金属由液态凝固成固态晶体固态晶体固态晶体固态晶体的过程。亦即原子由不规则排列的过程。亦即原子由不规则排列的过程。亦即原子由不规则排列的过程。亦即原子由不规则排列过渡到规则有序排列的过程。过渡到规则有序排列的过程。过渡到规则有序排列的过程。过渡到规则有序排列的过程。 实验表明：实验表明：实验表明：实验表明： （1） 纯金属纯金属的结晶是在一个恒定温度下进行的（此

13、恒定温度称为结晶温度），的结晶是在一个恒定温度下进行的（此恒定温度称为结晶温度），即是个即是个恒温过程恒温过程。 过冷过冷实际结晶温度低于理论结晶温度的现象。实际结晶温度低于理论结晶温度的现象。过冷度过冷度TT实际结晶温度实际结晶温度T T1 1与理论结晶温度与理论结晶温度T T0 0之差，即：之差，即：T TT T0 0T T1 1。 冷速冷速 T 晶粒细化晶粒细化特定金属的过冷度不是一个定值，它随冷却速度的变化而变化，特定金属的过冷度不是一个定值，它随冷却速度的变化而变化，冷却速度越大，过冷却速度越大，过冷度冷度T T越大，金属的实际结晶温度也就越低，并使晶粒细化越大，金属的实际结晶温度也

14、就越低，并使晶粒细化， （2 2 2 2）合金合金合金合金的结晶过程（共晶合金除外）是个的结晶过程（共晶合金除外）是个的结晶过程（共晶合金除外）是个的结晶过程（共晶合金除外）是个非恒温过程非恒温过程非恒温过程非恒温过程。合金的结晶过。合金的结晶过。合金的结晶过。合金的结晶过程是在一个温度范围内进行的，即有一个程是在一个温度范围内进行的，即有一个程是在一个温度范围内进行的，即有一个程是在一个温度范围内进行的，即有一个开始结晶温度开始结晶温度开始结晶温度开始结晶温度和和和和结晶终了温结晶终了温结晶终了温结晶终了温度度度度。冷却曲线上有个。冷却曲线上有个。冷却曲线上有个。冷却曲线上有个斜线斜线斜线斜

15、线。 （3 3 3 3）液态金属的）液态金属的）液态金属的）液态金属的结晶过程结晶过程结晶过程结晶过程包含两个步骤：包含两个步骤：包含两个步骤：包含两个步骤：晶核的形成晶核的形成晶核的形成晶核的形成和和和和晶核的长大晶核的长大晶核的长大晶核的长大。 因此：因此：因此：因此：实际金属的晶体结构实际金属的晶体结构实际金属的晶体结构实际金属的晶体结构是由许多大小、外形和晶格排列方向均不相同的是由许多大小、外形和晶格排列方向均不相同的是由许多大小、外形和晶格排列方向均不相同的是由许多大小、外形和晶格排列方向均不相同的晶粒所组成的晶粒所组成的晶粒所组成的晶粒所组成的多晶体结构多晶体结构多晶体结构多晶体结

16、构。（4 4 4 4）晶粒大小对金属力学性能的影响）晶粒大小对金属力学性能的影响）晶粒大小对金属力学性能的影响）晶粒大小对金属力学性能的影响 结晶过程中形成的结晶过程中形成的结晶过程中形成的结晶过程中形成的晶核数量愈多晶核数量愈多晶核数量愈多晶核数量愈多或或或或晶核长大的速度愈慢晶核长大的速度愈慢晶核长大的速度愈慢晶核长大的速度愈慢，则得到的，则得到的，则得到的，则得到的晶粒晶粒晶粒晶粒愈细愈细愈细愈细，强度、塑性和韧性愈好强度、塑性和韧性愈好强度、塑性和韧性愈好强度、塑性和韧性愈好 。 金属的强度、塑性和韧性随晶粒的细化而提高，称为金属的强度、塑性和韧性随晶粒的细化而提高，称为金属的强度、塑

17、性和韧性随晶粒的细化而提高，称为金属的强度、塑性和韧性随晶粒的细化而提高，称为细晶强化细晶强化细晶强化细晶强化。（5 5）细化晶粒的方法）细化晶粒的方法 增加过冷度（提高冷却速度）增加过冷度（提高冷却速度） 进行变质处理（加入难熔质点）进行变质处理（加入难熔质点） 附加振动（机械振动、超声波振动、电磁振动）附加振动（机械振动、超声波振动、电磁振动）三、三、三、三、 金属的同素异构转变金属的同素异构转变金属的同素异构转变金属的同素异构转变n 纯铁的冷却曲线：纯铁的冷却曲线：n 同素异构转变同素异构转变金属在金属在固态固态下下，其，其晶格形式晶格形式随温度随温度发生改变发生改变的现象。的现象。n

18、同素异构转变过程也包括同素异构转变过程也包括晶核晶核的形成的形成与与长大长大；转变时也放出潜；转变时也放出潜能，因而也是在能，因而也是在恒温下恒温下进行的；进行的；也有也有过冷现象过冷现象等。等。n 正是由于纯铁能够发生同素异正是由于纯铁能够发生同素异构转变，生产中才可能对钢和铸构转变，生产中才可能对钢和铸铁进行铁进行热处理热处理，以，以改变其组织和改变其组织和性能性能。 第二节第二节 铁碳合金的基本知识铁碳合金的基本知识n n铁碳合金的基本知识围绕铁碳合金相图（状态图）展开。n n反映了在平衡条件下（即冷却速度无限缓慢从而使原子扩散充分进行的条件下）不同铁碳合金的成分成分温度温度组织组织之间

19、的相互关系的这样一张图称为铁碳合金相图铁碳合金相图（状态图）（状态图）。此图一般了解 n n铁碳合金相图的作用铁碳合金相图的作用是研究钢铁材料的组织及其性能的理论基础，是制定热处理工艺及热加工工艺的重要依据。 铁碳合金的分类工业纯铁工业纯铁 0.0218%C钢钢 0.0218-2.11%C 亚共析钢亚共析钢 0.0218-0.77%C 共析钢共析钢 0.77%C 过共析钢过共析钢 0.77-2.11%C白口铸铁（生铁）白口铸铁（生铁） 2.11-6.69%C 亚共晶白口铸铁亚共晶白口铸铁 2.11-4.3%C 共晶白口铸铁共晶白口铸铁 4.3%C 过共晶白口铸铁过共晶白口铸铁 4.3-6.69

20、%C钢常温下的组织及性能变化规律 工业纯铁工业纯铁合金名称合金名称 WcWc室温平衡组织室温平衡组织cc0.02180.0218% F+ FeF+ Fe3 3C C（极少量）（极少量） 亚共析钢亚共析钢 cc0.770.770.77% P+ FeP+ Fe3 3C C 亚共晶白口铸铁亚共晶白口铸铁 cc4.34.34.3% FeFe3 3C C+ Ld+ Ld n 钢常温下的组织钢常温下的组织 n含碳量对铁碳合金组织和性能的影响含碳量对铁碳合金组织和性能的影响 含碳量对含碳量对铁碳合金平衡组织铁碳合金平衡组织的影响的影响 结论：结论：结论：结论：含碳量不同，铁碳合金（钢和铁）的常温组织是完全不

21、同的。含碳量不同，铁碳合金（钢和铁）的常温组织是完全不同的。含碳量不同，铁碳合金（钢和铁）的常温组织是完全不同的。含碳量不同，铁碳合金（钢和铁）的常温组织是完全不同的。含碳量对金属材料含碳量对金属材料力学性能力学性能的影响规律的影响规律：u 随含碳量不同，钢常温下的随含碳量不同，钢常温下的组织组织及其及其比例比例不同，从而决定了力学性不同，从而决定了力学性能也不同。能也不同。u 一般，一般，随含碳量的增加随含碳量的增加，其其强度、强度、硬度增加硬度增加，塑性、韧性下降塑性、韧性下降，但当但当含碳量超过含碳量超过0.9%后后，由于二次渗碳由于二次渗碳体呈网状分布在珠光体的晶界上，体呈网状分布在珠

22、光体的晶界上，削弱了珠光体与珠光体晶粒之间的削弱了珠光体与珠光体晶粒之间的结合力，导致结合力，导致强度反而降低强度反而降低了了。 含碳量对含碳量对工艺性能工艺性能的影响的影响铸造性铸造性铸造性铸造性：铸铁铸铁的流动性比钢好，的流动性比钢好，易于铸造易于铸造，特别是含碳量接近于，特别是含碳量接近于4.34.3的共晶成分的铸铁由于其结晶温度低，流动性好，的共晶成分的铸铁由于其结晶温度低，流动性好，铸造性能最好铸造性能最好。从相图。从相图上看，结晶温度越高，结晶温度区间越大，过早出现阻碍液态金属流动的上看，结晶温度越高，结晶温度区间越大，过早出现阻碍液态金属流动的固体组织，越容易形成分散缩孔和偏析，

23、铸造性能越差。固体组织，越容易形成分散缩孔和偏析，铸造性能越差。可锻性可锻性可锻性可锻性：低碳钢比高碳钢好低碳钢比高碳钢好。由于钢加热至固相线下大约。由于钢加热至固相线下大约12001200左右左右的高温时，获得单一的奥氏体的高温时，获得单一的奥氏体A A组织，其塑性好、强度低，便于塑性变形，组织，其塑性好、强度低，便于塑性变形，所以锻造一般都是将钢料加热到所以锻造一般都是将钢料加热到12001200左右的高温，在奥氏体左右的高温，在奥氏体A A状态下进状态下进行的。行的。可焊性可焊性可焊性可焊性：含碳量越低含碳量越低，钢的，钢的焊接性能越好焊接性能越好，所以低碳钢比高碳钢更容，所以低碳钢比高

24、碳钢更容易焊接。易焊接。切削加工性切削加工性切削加工性切削加工性：含碳量过高或过低，都会降低其切削加工性能含碳量过高或过低，都会降低其切削加工性能。一般认。一般认为为中碳钢中碳钢的塑性比较适中，硬度在的塑性比较适中，硬度在160160230HB230HB时，切削加工性能最好。时，切削加工性能最好。铁碳相图的应用1、选用材料、选用材料： 由铁碳相图可知，合金中随着含碳量的不同，其组织各不相同，由铁碳相图可知，合金中随着含碳量的不同，其组织各不相同，从而导致其力学性能不同。因此，我们就可以根据机器零件所要求的从而导致其力学性能不同。因此，我们就可以根据机器零件所要求的性能来选择不同含碳量的材料。一

25、般工程上使用的钢性能来选择不同含碳量的材料。一般工程上使用的钢 1.31.4。2、叛断切削加工性能、叛断切削加工性能： 低碳钢低碳钢中铁素体较多，塑性好，加工性不好；中铁素体较多，塑性好，加工性不好；中碳钢中碳钢中铁素体含量中铁素体含量比例适当，钢的硬度适当，易于加工；比例适当，钢的硬度适当，易于加工；高碳钢高碳钢硬度高，易磨损。硬度高，易磨损。3、制定热加工工艺的依据：、制定热加工工艺的依据： 在在铸造铸造工艺方面，根据相图可以确定合适的熔化温度和浇注温度，工艺方面，根据相图可以确定合适的熔化温度和浇注温度，含碳量为含碳量为4.3%的铸铁铸造性最好；在的铸铁铸造性最好；在锻造锻造工艺方面，可

26、以选择钢材的工艺方面，可以选择钢材的轧制和锻造的温度范围应在奥氏体区。轧制和锻造的温度范围应在奥氏体区。4、制定热处理工艺的依据：、制定热处理工艺的依据： 由相图可知合金在固态加热和冷却过程中均有组织的变化，可以进由相图可知合金在固态加热和冷却过程中均有组织的变化，可以进行热处理。并且可以正确选择加热温度。行热处理。并且可以正确选择加热温度。第三章第三章 钢的热处理基本知识钢的热处理基本知识改善改善金属材料性能的主要几种金属材料性能的主要几种途径途径：n合金化合金化 即加入合金元素即加入合金元素，调整材料的化学成分调整材料的化学成分，可显著提高钢的强度、硬可显著提高钢的强度、硬度和韧性，并使其

27、具有耐蚀、耐热等特殊性能。度和韧性，并使其具有耐蚀、耐热等特殊性能。n热处理热处理 即金属材料通过不同的即金属材料通过不同的加热加热、保温保温和和冷却冷却的方式，使其内部的组织的方式，使其内部的组织结构发生变化，以达到改善加工工艺性能和强化力学性能的目的。结构发生变化，以达到改善加工工艺性能和强化力学性能的目的。n细晶强化细晶强化 即通过增加过冷度和变质处理即通过增加过冷度和变质处理细化晶粒细化晶粒，使金属材料的强度、，使金属材料的强度、硬度和塑、韧性都得到提高。硬度和塑、韧性都得到提高。n冷变形强化冷变形强化 即对金属材料进行即对金属材料进行冷塑性变形冷塑性变形，改变其组织、结构，使强度、，

28、改变其组织、结构，使强度、硬度提高，而塑性、韧性下降。硬度提高，而塑性、韧性下降。n钢的热处理概念钢的热处理概念 掌握掌握n定义定义： 固态下，通过固态下，通过加热加热、保温保温、和以不同的方式、和以不同的方式冷却冷却来改变金属材料来改变金属材料 内部的组织结构，从而获得所需性能的工艺方法。内部的组织结构，从而获得所需性能的工艺方法。n特点特点：在固态下，只改变工件的内部组织，不改变形状和尺寸。：在固态下，只改变工件的内部组织，不改变形状和尺寸。n目的：目的：（1）提高钢的）提高钢的力学性能力学性能 （2）改善钢的）改善钢的工艺性能工艺性能n基本过程基本过程：加热加热 保温保温 冷却冷却n热处

29、理三大工艺参数热处理三大工艺参数：加热温度、保温时间、冷却方式。：加热温度、保温时间、冷却方式。 n分类：分类： 1 整体热处理整体热处理 退火、正火退火、正火 淬火、回火淬火、回火 2 表面热处理表面热处理 表面淬火表面淬火 感应加热感应加热 火焰加热火焰加热 化学热处理化学热处理 渗碳渗碳 氮化氮化预备热处理预备热处理最终热处理最终热处理表面复层处理表面复层处理 n钢的普通（整体）热处理工艺钢的普通（整体）热处理工艺n典型零件的制造过程：典型零件的制造过程： 铸铸/锻锻 预备热处理预备热处理 粗加工粗加工 最终热处理最终热处理 精加工精加工具体目的：具体目的：消除毛坯内残余应力，防止工件变

30、形、开裂。消除毛坯内残余应力，防止工件变形、开裂。消除毛坯内残余应力，防止工件变形、开裂。消除毛坯内残余应力，防止工件变形、开裂。 改善组织，细化晶粒。改善组织，细化晶粒。改善组织，细化晶粒。改善组织，细化晶粒。 调整硬度，改善切削加工性能。调整硬度，改善切削加工性能。调整硬度，改善切削加工性能。调整硬度，改善切削加工性能。 为最终热处理（淬火、回火）作好组织上的准备。为最终热处理（淬火、回火）作好组织上的准备。为最终热处理（淬火、回火）作好组织上的准备。为最终热处理（淬火、回火）作好组织上的准备。 满足使用性能要求满足使用性能要求退火和正火退火和正火淬火和回火淬火和回火消除前道工序的缺陷消除

31、前道工序的缺陷为后续工序作组织准备为后续工序作组织准备n钢的表面热处理钢的表面热处理n n问题的提出问题的提出： 在在冲击冲击、交变交变和和摩擦摩擦等等动载荷条件下动载荷条件下工作的工作的机械零件，如齿轮、曲轴、凸轮轴、活塞销机械零件，如齿轮、曲轴、凸轮轴、活塞销等汽车、拖拉机和机床零件，要求等汽车、拖拉机和机床零件，要求表面表面具有具有高的强度、硬度、耐磨性和疲劳强度高的强度、硬度、耐磨性和疲劳强度，而，而心心部部则要有足够的塑性和韧度则要有足够的塑性和韧度。n n解决方法解决方法：表面热处理。：表面热处理。n n教学要求教学要求：会选用合适的：会选用合适的 热处理方法，并说明理由。热处理方

32、法，并说明理由。n n重点重点：表面淬火、表面渗碳（结合材料）表面淬火、表面渗碳（结合材料） 零件性能要求零件性能要求表里不一表里不一第四章第四章 工工 业业 用用 钢钢 碳素钢碳素钢碳素钢碳素钢： WcWc2.11%2.11%的铁碳合金的铁碳合金+ +少量少量 SiSi、MnMn、P P、S S 钢钢钢钢： 合金钢合金钢合金钢合金钢： 碳钢的基础上碳钢的基础上+ +各种合金元素各种合金元素 （MnMn、SiSi、CrCr、 NiNi、MoMo、W W、V V、Ti Ti ） 铸铁铸铁铸铁铸铁: : WcWc2.11%2.11%2.11%2.11% （2.5%-4.0%C2.5%-4.0%C2

33、.5%-4.0%C2.5%-4.0%C左右）、杂质比钢多的铁碳合金左右）、杂质比钢多的铁碳合金左右）、杂质比钢多的铁碳合金左右）、杂质比钢多的铁碳合金 有色金属及其合金有色金属及其合金有色金属及其合金有色金属及其合金 粉末冶金材料与功能材料（简介）：硬质合金粉末冶金材料与功能材料（简介）：硬质合金粉末冶金材料与功能材料（简介）：硬质合金粉末冶金材料与功能材料（简介）：硬质合金 非金属材料：非金属材料：非金属材料：非金属材料： 高分子材料高分子材料高分子材料高分子材料 陶瓷材料陶瓷材料陶瓷材料陶瓷材料 复合材料复合材料复合材料复合材料 这部分了解钢的分类，牌号，性能特点，应用范围，会选用。这部分

34、了解钢的分类，牌号，性能特点，应用范围，会选用。n n 碳（素）钢：碳（素）钢：碳（素）钢：碳（素）钢： WcWc2.11%2.11%的铁碳合金的铁碳合金+ +少量少量 SiSi、MnMn、P P、S S 分类分类分类分类： 低碳钢（低碳钢（0.6%C） 普通质量钢（普通质量钢（0.045%P，0.05%S） 按品质分：按品质分： 优质钢（优质钢（ 0.035% P ，0.035% S ） 高级优质钢（高级优质钢（ 0.025% P ， 0.025% S ） 按用途分：按用途分： 结构钢结构钢用于制造工程构件和机器零件用于制造工程构件和机器零件 工具钢工具钢制造各种刀具、模具、量具制造各种刀具

35、、模具、量具 属于优质高碳优质高碳钢钢属于低碳钢低碳钢、中碳钢中碳钢 P使钢产生使钢产生冷冷脆性脆性S使钢产生使钢产生热热脆性脆性n n合金钢分类合金钢分类合金钢分类合金钢分类： 按合金元素含量分按合金元素含量分： 低合金钢：合金元素总量5% 中合金钢：合金元素总量=5%-10% 高合金钢：合金元素总量10% 按用途分按用途分：合金结构钢合金结构钢： 低合金高强度结构钢：Q345、Q390 渗碳钢：20Cr、20Mn2、20CrMnTi 调质钢：40Cr、35CrMo 弹簧钢：65Mn、60Si2Mn 滚动轴承钢：GCr15、GCr15SiMn（1.5%Cr） 合金工具钢合金工具钢： 刃具钢刃

36、具钢：低合金刃具钢：9SiCr、CrWMn 高合金刃具钢：高速钢 W18Cr4V W6Mo5Cr4V2 模具钢模具钢： 冷作模具钢：Cr12、Cr12MoV 热作模具钢：5CrMnMo、3Cr2W8V 量具钢量具钢： CrMn、CrWV、GCr15 特殊性能钢特殊性能钢： 不锈钢：1Cr17、1Cr13、2Cr13、3Cr13 1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9Ti 耐热钢：15CrMo 耐磨钢：ZGMn13 n 铸铁n定义定义：含碳量：含碳量：含碳量：含碳量2.11%2.11% （2.5%2.5%4.0%C4.0%C左右）、杂质比钢多的铁碳合金。左右）、杂质比钢多的铁碳合金。左右）、杂质

37、比钢多的铁碳合金。左右）、杂质比钢多的铁碳合金。 n分类分类：根据铸铁中根据铸铁中C C C C存在的形式存在的形式存在的形式存在的形式，可分为：，可分为： （1 1）白口铸铁）白口铸铁( (生铁生铁） C C C C的存在形式的存在形式的存在形式的存在形式：渗碳体渗碳体渗碳体渗碳体(Fe(Fe(Fe(Fe3 3 3 3C)C)C)C)，断口为白色，断口为白色，断口为白色，断口为白色。 性能性能性能性能： 硬而脆，难以切削加工，不能直接用作机器零件，主要用作硬而脆，难以切削加工，不能直接用作机器零件，主要用作硬而脆，难以切削加工，不能直接用作机器零件，主要用作硬而脆，难以切削加工，不能直接用作

38、机器零件，主要用作 炼钢原料。炼钢原料。炼钢原料。炼钢原料。 （2 2）灰口铸铁（）灰口铸铁（熟铁熟铁） C C C C的存在形式的存在形式的存在形式的存在形式：石墨石墨石墨石墨，断口为灰黑色。，断口为灰黑色。，断口为灰黑色。，断口为灰黑色。 性能性能性能性能：是铸造性能最好，应用最广泛的铸铁材料。：是铸造性能最好，应用最广泛的铸铁材料。：是铸造性能最好，应用最广泛的铸铁材料。：是铸造性能最好，应用最广泛的铸铁材料。 （3 3）麻口铸铁）麻口铸铁 C C C C的存在形式的存在形式的存在形式的存在形式：石墨石墨石墨石墨+ + + +渗碳体渗碳体渗碳体渗碳体，断口为黑白色。，断口为黑白色。，断口

39、为黑白色。，断口为黑白色。 性能性能性能性能：脆性大，很少使用：脆性大，很少使用：脆性大，很少使用：脆性大，很少使用。n 灰口铸铁的种类：灰口铸铁的种类：根据铸铁中根据铸铁中石墨形态石墨形态的不同，铸铁可分为：的不同，铸铁可分为：（1 1）灰铸铁）灰铸铁：石墨以：石墨以片状片状形式存在形式存在 HT100HT100HT100HT100、HT150HT350 HT150HT350 HT150HT350 HT150HT350 （数字代表（数字代表bb）（2 2）可锻铸铁）可锻铸铁：石墨以：石墨以团絮状团絮状形式存在形式存在 将白口铸铁进行长时间（约几十小时以上）退火，使将白口铸铁进行长时间（约几十

40、小时以上）退火，使 Fe3C3Fe+C(Fe3C3Fe+C(石墨石墨)“)“石墨化石墨化”后所得。可锻铸铁实后所得。可锻铸铁实 际上并不可锻。际上并不可锻。 KTH300-06KTH300-06KTH300-06KTH300-06、KTH330-08KTH330-08KTH330-08KTH330-08（黑心可锻铸铁）（黑心可锻铸铁） KTZ450-06KTZ450-06KTZ450-06KTZ450-06、KTZ550-04KTZ550-04KTZ550-04KTZ550-04（珠光体可锻铸铁）（珠光体可锻铸铁） （前面的数字代表（前面的数字代表bb；后面的数字代表；后面的数字代表）（3 3

41、）球墨铸铁）球墨铸铁：石墨以：石墨以球状球状形式存在形式存在 在铁水中加入球化剂（稀土镁）进行球化处理所得。在铁水中加入球化剂（稀土镁）进行球化处理所得。 QT400-18QT400-18QT400-18QT400-18、QT400-15 QT400-15 QT400-15 QT400-15 （数字分别代表（数字分别代表bb和和）（4 4）蠕墨铸铁）蠕墨铸铁：石墨以：石墨以蠕虫状蠕虫状形式存在形式存在 RuT420RuT420RuT420RuT420， RuT340RuT340RuT340RuT340， RuT260 RuT260 RuT260 RuT260 （数字代表（数字代表bb）n 有色

42、金属及其合金 铝及其合金铝及其合金： 工业纯铝：工业纯铝： L1、L2、L3L6 形变铝合金：防绣铝形变铝合金：防绣铝 LF21 书书P55表表5-1 硬硬 铝铝 LY1 超硬铝超硬铝 LC4 锻锻 铝铝 LD5 铸造铝合金：铸造铝合金： ZL102 书书P56表表5-2 铜及其合金铜及其合金： 工业纯铜：工业纯铜：T1、T2、T3 黄黄 铜：铜：H70、H62 书书P57表表5-3 青青 铜：铜：ZcuSn10Pb5 书书P58表表5-4 白白 铜：铜：B19 B25 钛及其合金钛及其合金 书书P60表表5-5 滑动轴承合金滑动轴承合金 这部分作了解这部分作了解第五章第五章 金属材料选材的基

43、本原则金属材料选材的基本原则n n选材总原则选材总原则：在满足零件（材料）使用性使用性能能要求的前提下，再考虑材料被加工成形的工艺性能工艺性能以及材料的经济性经济性，最终实现“用最低的成本获得合格质量零件”的宗旨。 n n选材具体应满足的三原则选材具体应满足的三原则：1.1.材料的使用性能材料的使用性能材料的使用性能材料的使用性能：这是选材首先考虑的原则问题。这是选材首先考虑的原则问题。 材料的使用性能包括材料的力学性能、物理性能、化学性能。对于机器零件和材料的使用性能包括材料的力学性能、物理性能、化学性能。对于机器零件和工程构件，最重要的是力学性能。工程构件，最重要的是力学性能。2.2.材料

44、的工艺性能材料的工艺性能材料的工艺性能材料的工艺性能：制造零件时，材料要经过铸造、压力加工、焊接以及切削加制造零件时，材料要经过铸造、压力加工、焊接以及切削加工等工艺过程，它能否适应这些加工工艺的要求，以及适应程度如何，是决定它工等工艺过程，它能否适应这些加工工艺的要求，以及适应程度如何，是决定它能否进行加工或如何进行加工的重要因素。能否进行加工或如何进行加工的重要因素。 工艺性能工艺性能就是材料能够适应加工工艺要求的能力。包括铸造性能、可锻性、就是材料能够适应加工工艺要求的能力。包括铸造性能、可锻性、可焊接性、可切削加工性等。工艺性能是由材料的物理、化学、力学性能综合作可焊接性、可切削加工性

45、等。工艺性能是由材料的物理、化学、力学性能综合作用决定的。用决定的。 3.3.材料的经济性材料的经济性材料的经济性材料的经济性：在满足材料力学性能的前提下，经济性也是选材必须考虑的重在满足材料力学性能的前提下，经济性也是选材必须考虑的重要因素。要因素。 铸铁、碳钢价格最便宜；其次合金钢；铜、铝合金较贵；高合金钢、钛合金铸铁、碳钢价格最便宜；其次合金钢；铜、铝合金较贵；高合金钢、钛合金及硬质合金更贵。另外，我国及硬质合金更贵。另外，我国Ni、Cr、Co资源缺少，应尽量选用不含或少含这类资源缺少，应尽量选用不含或少含这类元素的钢或合金。元素的钢或合金。 第二篇第二篇 铸铸 造造1 1、铸造的概念、

46、铸造的概念 将经过熔化的液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的将经过熔化的液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型铸型空腔中，冷却凝固后获得毛坯或零件的一种工艺方法。空腔中，冷却凝固后获得毛坯或零件的一种工艺方法。2 2、铸造的方法、铸造的方法3 3、铸造的特点、铸造的特点砂型铸造、特种铸造砂型铸造、特种铸造(2)(2)生产成本低，较为经济生产成本低，较为经济(1)(1)成型方便，适应性强成型方便，适应性强（这条重点理解并掌握）（这条重点理解并掌握）(3)(3)铸件质量不够稳定，组织性能差铸件质量不够稳定，组织性能差利用液态成形利用液态成形, ,适适应各种应各种形状形状、尺寸，不同材料的铸件

47、。、尺寸，不同材料的铸件。设备简单，材料来源广泛，节省金属设备简单，材料来源广泛，节省金属 。铸件组织疏松，晶粒粗大，化学成分不均匀，力学性能差。铸件组织疏松，晶粒粗大，化学成分不均匀，力学性能差。第第2篇篇 铸造铸造金属型铸造金属型铸造压力铸造压力铸造熔模铸造熔模铸造离心铸造离心铸造(4)(4)目前仍以砂型铸造为主，工序较多，劳动强度大，生产条件差。目前仍以砂型铸造为主，工序较多，劳动强度大，生产条件差。第第1 1章章 铸造成形的基础知识铸造成形的基础知识 合金的铸造性能合金的铸造性能合金的铸造性能合金的铸造性能 铸造合金在铸造过程中呈现出的工艺性能，称为铸造合金在铸造过程中呈现出的工艺性能

48、，称为合金的合金的铸造性能铸造性能。即。即合金是否适合铸造成形并获得优质铸件的能合金是否适合铸造成形并获得优质铸件的能力。力。 衡量指标：衡量指标： 合金的充型能力（流动性）合金的充型能力（流动性） 合金的收缩性合金的收缩性 合金的吸气性和偏析合金的吸气性和偏析第第1章章 铸造成形的基础知识铸造成形的基础知识本章掌握影响充型能力、收缩性的因素；对铸件质量的影响及相应的工艺措施。综合考虑如何提高薄壁复杂铸件的铸造性能；如何防止收缩缺陷、减少收缩应力。可以结合作业复习。本章是铸造成形理论基础，较为重要。第第2 2章章 砂型铸造砂型铸造一、一、了解了解砂型铸造的工艺过程及特点，应用场合。砂型铸造的工

49、艺过程及特点，应用场合。第第2章章 砂型铸造砂型铸造型砂和芯砂应具备的性能、造型方法（手工造型、机器造型）型砂和芯砂应具备的性能、造型方法（手工造型、机器造型）二、砂型铸造工艺设计二、砂型铸造工艺设计u浇注位置浇注位置浇注时浇注时铸件在铸型中所处的空间位置铸件在铸型中所处的空间位置。浇注位置合理与。浇注位置合理与否否对铸件质量影响很大对铸件质量影响很大。 砂型铸造工艺设计之二砂型铸造工艺设计之二 分型面的选择分型面的选择 原则原则u铸型分型面是指铸型分型面是指砂箱间的接触表面砂箱间的接触表面。分型面选择合理与否。分型面选择合理与否直接影响到直接影响到铸造工艺的合理性铸造工艺的合理性。 砂型铸造

50、工艺设计之一砂型铸造工艺设计之一 浇注位置的选择浇注位置的选择 原则原则砂型铸造工艺设计之三砂型铸造工艺设计之三铸造工艺参数的确定铸造工艺参数的确定理解各项原则，掌握零件、模样、铸件三者之间的关系。理解各项原则，掌握零件、模样、铸件三者之间的关系。第第3 3章章 特种铸造特种铸造1 1、概念：、概念： 3 3、常用的特种铸造方法、常用的特种铸造方法：2 2、特种铸造的特点：、特种铸造的特点：引言：引言：铸件精度高，力学性能好；生产率高；工人劳动条件好等。铸件精度高，力学性能好；生产率高；工人劳动条件好等。特种铸造是指砂型铸造以外的其他铸造方法。特种铸造是指砂型铸造以外的其他铸造方法。金属型铸造

51、金属型铸造压力铸造压力铸造熔模铸造熔模铸造离心铸造离心铸造第第3章章 特种铸造特种铸造砂型铸造特点：砂型铸造特点：适应性广，成本低廉。目前生产中仍然普遍应用。适应性广，成本低廉。目前生产中仍然普遍应用。每个铸型仅能用一次；每个铸型仅能用一次；砂型铸造工艺过程复杂，劳动强度大，劳动条件差；砂型铸造工艺过程复杂，劳动强度大，劳动条件差；铸件尺寸、形状精度低，表面粗糙度大，加工余量大；铸件尺寸、形状精度低，表面粗糙度大，加工余量大；铸件组织疏松、晶粒粗大，力学性能差。铸件组织疏松、晶粒粗大，力学性能差。特特种种铸铸造造了解各种方法的概念、工艺特点，会选用。了解各种方法的概念、工艺特点，会选用。第第5

52、 5章章 铸件结构设计铸件结构设计第第5章章 铸件结构设计铸件结构设计u 在进行铸件结构设计时，不仅要保证零件的工作性能和力学性能，还应考虑合金的铸造性能、铸造工艺及铸造方法等对铸件结构的要求。正确的铸件结构应使铸造生产工艺过程简便，能减少和避免缺陷产生。以达以达“优质、高产、优质、高产、低成本低成本”的目的的目的铸件的结构设计铸件的结构设计锻件的结构设计锻件的结构设计焊接件的结构设计焊接件的结构设计切削加工件的结构设计切削加工件的结构设计会改图，并说明理由。会改图，并说明理由。要求书上图例能掌握。要求书上图例能掌握。第三篇第三篇 压力加工压力加工锻压锻压第第3篇篇 压力加工压力加工锻压锻压n

53、 n第一章第一章第一章第一章 塑性成形的基础知识塑性成形的基础知识塑性成形的基础知识塑性成形的基础知识n n第二章第二章第二章第二章 锻造工艺及结构设计锻造工艺及结构设计锻造工艺及结构设计锻造工艺及结构设计n n第三章第三章第三章第三章 板料冲压及结构设计板料冲压及结构设计板料冲压及结构设计板料冲压及结构设计n n第四章第四章第四章第四章 其他压力加工方法简介其他压力加工方法简介其他压力加工方法简介其他压力加工方法简介第一章第一章 塑性成形的基础知识塑性成形的基础知识1 1、锻压的概念、锻压的概念 在外力作用下，使金属坯料产生在外力作用下，使金属坯料产生塑性变形塑性变形，从而获得所要求形状、，

54、从而获得所要求形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的一种尺寸和力学性能的毛坯或零件的一种压力压力加工方法。加工方法。2 2、锻压的实质、锻压的实质金属的塑性变形金属的塑性变形 金属在外力作用下，首先产生弹性变形，当外力超过一定限度金属在外力作用下，首先产生弹性变形，当外力超过一定限度后，会发生后，会发生塑性变形塑性变形。所以，所以，塑性变形塑性变形是金属压力加工的理论基础。是金属压力加工的理论基础。u 能掌握塑性变形的实质。能掌握塑性变形的实质。u 塑性变形对金属组织和性能的影响（冷变形与热变形的区分，塑性变形对金属组织和性能的影响（冷变形与热变形的区分，组织性能的变化，冷变形强化，改善途径。）组

55、织性能的变化，冷变形强化，改善途径。）u 金属的可锻性：概念及影响因素金属的可锻性：概念及影响因素u 金属加热的目的、加热缺陷金属加热的目的、加热缺陷一、自由锻造一、自由锻造2、特点：、特点：第二章第二章 锻造工艺及结构设计锻造工艺及结构设计3 3、基本工序：、基本工序：镦镦 粗粗拔拔 长长冲冲 孔孔挤压挤压弯弯 曲曲1、分类：、分类：手工锻造手工锻造机器锻造机器锻造空气锤空气锤蒸汽蒸汽-空气锤空气锤液压机（水压机）液压机（水压机）4 4、了解了解自由锻工艺规程的制订过程自由锻工艺规程的制订过程 5 5、自由锻件的结构设计：、自由锻件的结构设计：P147 P147 会改图会改图 采用通用设备和

56、工具；采用通用设备和工具；锻件成形主要靠工人的操作技能；锻件成形主要靠工人的操作技能；只能生产形状简单的锻件，适用于单件小批生产。只能生产形状简单的锻件，适用于单件小批生产。自由锻是大型锻件的唯一生产方法。自由锻是大型锻件的唯一生产方法。二、模型锻造二、模型锻造 使金属坯料使金属坯料在在锻模模膛锻模模膛内承受冲击力或压力，以产生塑性变形，从内承受冲击力或压力，以产生塑性变形，从而获得锻件的成形方法。而获得锻件的成形方法。可以锻造形状较为复杂的锻件；如曲轴、齿轮坯、连杆等。可以锻造形状较为复杂的锻件；如曲轴、齿轮坯、连杆等。但锻模制造困难，成本高，生产周期长。但锻模制造困难，成本高，生产周期长。

57、模锻件质量不能太大（一般模锻件质量不能太大（一般150kg150kg以下），适合于中、小型锻件以下），适合于中、小型锻件的大批量生产。的大批量生产。1.1.模锻特点：模锻特点：生产率高。生产率高。能获得合理的纤维组织，力学性能高。能获得合理的纤维组织，力学性能高。模锻件尺寸精确，加工余量少，比自由锻生产节省金属材料，模锻件尺寸精确，加工余量少，比自由锻生产节省金属材料，减少切削加工工作量。减少切削加工工作量。2.2.模锻的分类：模锻的分类：按锻模的固定形式，模锻分为：按锻模的固定形式，模锻分为：胎膜锻造：胎膜锻造：在自由锻设备上使用可移动模具生产模锻件的一种锻造方法。在自由锻设备上使用可移动模

58、具生产模锻件的一种锻造方法。P132 特点：特点：生产率不如锤上模锻，精度也低，但灵活、适应性广，生产率不如锤上模锻，精度也低，但灵活、适应性广， 且不需要昂贵的设备，模具制造简单，成本低。且不需要昂贵的设备，模具制造简单，成本低。适用于：适用于：中小批量、小型锻件的生产，多用在没有模锻设备的中小型工厂中。中小批量、小型锻件的生产，多用在没有模锻设备的中小型工厂中。 锤上模锻（固定模锻造）：锤上模锻（固定模锻造）：特点：特点：生产率高，锻件质量好，但需要昂贵的模锻设备和锻模。生产率高，锻件质量好，但需要昂贵的模锻设备和锻模。适用于：适用于：小型锻件的大批大量的生产。小型锻件的大批大量的生产。

59、压力机上模锻：压力机上模锻：震动、噪音大、劳动条件差、蒸震动、噪音大、劳动条件差、蒸汽效率低、能源消耗大。汽效率低、能源消耗大。 曲柄压力机上模锻曲柄压力机上模锻 摩擦压力机上模锻摩擦压力机上模锻 平锻机上模锻平锻机上模锻 特点：特点：施加静压力，有利于对变形速度敏感的低塑性材料的成形，并且锻件内外变形施加静压力，有利于对变形速度敏感的低塑性材料的成形，并且锻件内外变形 均匀，均匀， 锻造流线连续，锻件力学性能高。锻造流线连续，锻件力学性能高。 适用于：适用于：替代大批量生产中、大吨位锤上模锻。替代大批量生产中、大吨位锤上模锻。 了解各种模锻方法的应用。了解各种模锻方法的应用。蒸汽蒸汽空气锤空

60、气锤3.3.了解了解锤上模锻工艺规程的制定锤上模锻工艺规程的制定锤上模锻工艺规程的制定主要包括绘制模锻件图、计算坯料尺寸、确定模锻工步、锤上模锻工艺规程的制定主要包括绘制模锻件图、计算坯料尺寸、确定模锻工步、选择锻造设备、确定锻造温度范围等。选择锻造设备、确定锻造温度范围等。 （1）绘制模锻件图）绘制模锻件图 1) 选择分模面选择分模面 分模面的选择应按照一定分模面的选择应按照一定原则原则进行（进行（了解了解）2) 确定加工余量、锻件公差确定加工余量、锻件公差3) 模锻斜度和圆角半径模锻斜度和圆角半径 4) 冲孔连皮冲孔连皮 （2）计算坯料尺寸）计算坯料尺寸 （3）确定模锻工序）确定模锻工序

61、（4）确定修整工序：）确定修整工序：切边、冲孔、校正、热处理和清理等。切边、冲孔、校正、热处理和清理等。 （5）选择锻压设备：）选择锻压设备：锤上模锻主要使用锤上模锻主要使用蒸汽蒸汽空气锤，空气锤，此外还有此外还有无砧座锤、高速锤无砧座锤、高速锤等等 。（6）确定锻造温度规范、冷却方式、锻后热处理等。）确定锻造温度规范、冷却方式、锻后热处理等。 （7）填写锤上模锻工艺卡片）填写锤上模锻工艺卡片 掌握零件、模锻件、锻模模镗三者之间形状、尺寸之间的关系。掌握零件、模锻件、锻模模镗三者之间形状、尺寸之间的关系。4 4、锤上模锻件的结构设计：、锤上模锻件的结构设计：P148 P148 会改图会改图剪床

62、剪床第三章第三章 板料冲压及结构设计板料冲压及结构设计 板料冲压是利用装在板料冲压是利用装在冲床冲床上的上的冲模冲模，对板料进行冲压并使之产生，对板料进行冲压并使之产生分离分离或或变形变形，从而获得冲压件的压力加工方法。从而获得冲压件的压力加工方法。 冲压设备：冲压设备：冲压基本工序：冲压基本工序：分离工序：分离工序：落料与冲孔（冲裁）、剪切、修整、精密冲裁落料与冲孔（冲裁）、剪切、修整、精密冲裁变形工序：变形工序：弯曲、拉深、翻边、胀形、旋压等。弯曲、拉深、翻边、胀形、旋压等。冲床冲床油压机油压机定义：定义：特点：特点：（1）可冲制形状复杂的零件，废料较少；可冲制形状复杂的零件，废料较少；（

63、2）冲压件具有足够高的精度和光洁度，可满足一般互换性要求，不需冲压件具有足够高的精度和光洁度，可满足一般互换性要求，不需进行切削加工就可装配使用。进行切削加工就可装配使用。（3）能获得重量轻、强刚度高的零件。能获得重量轻、强刚度高的零件。（4）具有很高的生产率，且操作简单，便于机械化和自动化。具有很高的生产率，且操作简单，便于机械化和自动化。（5）冲模制造复杂，成本高，只有在大批量生产条件下才显现优越性。冲模制造复杂，成本高，只有在大批量生产条件下才显现优越性。对原材料的要求：对原材料的要求：必须具有足够的塑性。必须具有足够的塑性。常用：常用：低碳钢、高塑性合金钢、铜铝镁及其合金。低碳钢、高塑

64、性合金钢、铜铝镁及其合金。（一）分离工序：（一）分离工序：1. 冲裁：冲裁： 落料落料+冲孔冲孔2. 冲裁变形过程冲裁变形过程 3. 凸凹模间隙对断面质量和模具寿命的影响规律。凸凹模间隙对断面质量和模具寿命的影响规律。4. 冲裁件的排样设计与材料利用率冲裁件的排样设计与材料利用率 。（二）变形工序（二）变形工序1. 弯曲：弯曲：如何防止弯裂？如何防止弯裂？弯曲时注意板料纤维方向的分布。弯曲时注意板料纤维方向的分布。回弹现象：回弹角一般为回弹现象：回弹角一般为010模具角度模具角度=成品角度回弹角成品角度回弹角弯曲注意点：弯曲注意点：2. 拉深拉深:拉深缺陷？产生原因？如何防止？拉深缺陷？产生原

65、因？如何防止？3. 翻边：控制一次翻边变形程度的系数翻边：控制一次翻边变形程度的系数翻边系数翻边系数K0 4. 旋压旋压 5. 胀形胀形 了解了解成形过程成形过程一、板料冲压基本工序一、板料冲压基本工序 见书见书P136 表表8-8 重点掌握重点掌握冲压模具的种类：冲压模具的种类：了解了解按冲床的每一次冲程所完成工序的多少可分为：按冲床的每一次冲程所完成工序的多少可分为：简单冲模简单冲模 在一个冲压行程在一个冲压行程只完成一道工序只完成一道工序的冲模的冲模 。连续冲模连续冲模 在冲床的一次冲程中，在模具的在冲床的一次冲程中，在模具的不同部位上不同部位上同时完成同时完成数道数道冲压冲压工序的模具

66、工序的模具 复合冲模复合冲模 在冲床的一次冲程中，模具在冲床的一次冲程中，模具同一部位上同一部位上同时完成同时完成数道数道冲压工序冲压工序的模具的模具 特点：特点：简单冲模结构简单，容易制造，适用于冲压件的小批量生产。简单冲模结构简单，容易制造，适用于冲压件的小批量生产。 特点：特点：连续冲模生产效率高，易于实现自动化，但要求定位精度高，连续冲模生产效率高，易于实现自动化，但要求定位精度高，制造复杂，成本较高。制造复杂，成本较高。 特点：特点：复合模适用于产量高、精度高的冲压件，但模具制造复杂，成本高。复合模适用于产量高、精度高的冲压件，但模具制造复杂，成本高。 三、冲压工艺规程的制定三、冲压

67、工艺规程的制定 ：一般了解一般了解二、冲压模具二、冲压模具 四、冲压件的结构设计：四、冲压件的结构设计：一般了解一般了解第四篇第四篇 金属的焊接成形金属的焊接成形 第一章第一章第一章第一章 焊接成形的基础知识（电弧焊）焊接成形的基础知识（电弧焊）焊接成形的基础知识（电弧焊）焊接成形的基础知识（电弧焊） 第二章第二章第二章第二章 常用焊接方法常用焊接方法常用焊接方法常用焊接方法 第三章第三章第三章第三章 常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接 第四章第四章第四章第四章 焊接结构设计焊接结构设计焊接结构设计焊接结构设计 第五章第五章第五章第五章 焊接过程自动化焊接

68、过程自动化焊接过程自动化焊接过程自动化第第4篇篇 焊接焊接概概 述述1 1、焊接的概念、焊接的概念 使两个分离的金属用局部使两个分离的金属用局部加热加热或或加压加压(或或既加热又加压既加热又加压)的方法的方法 ，促，促使原子间相互使原子间相互扩散与结合扩散与结合，从而成为一个整体的，从而成为一个整体的连接方法连接方法。加热可使被焊金属接头熔化加热可使被焊金属接头熔化, ,形成共同的熔池形成共同的熔池, ,凝固后连接起来。凝固后连接起来。焊接时需要焊接时需要加压并加热加压并加热: :熔焊接时熔焊接时需要加热需要加热: : 加压力加压力是使被焊金属的连接处产生塑性变形是使被焊金属的连接处产生塑性变

69、形, ,以增加它们的真实以增加它们的真实接触面积。接触面积。加热加热是为了增加金属塑性和原子的扩散能力。是为了增加金属塑性和原子的扩散能力。第第4篇篇 焊接焊接2 2、焊接的特点、焊接的特点: :焊接与其它连接方法有本质的区别焊接与其它连接方法有本质的区别, ,不仅在宏观上建立了不仅在宏观上建立了永久性的永久性的联系联系, ,在微观上也建立了组织之间的在微观上也建立了组织之间的原子级的内在联系。原子级的内在联系。焊接比其它连接方法具有焊接比其它连接方法具有更高的强度更高的强度, ,密封性密封性, ,且且质量可靠质量可靠, ,生产率高生产率高, ,便于实现自动化。便于实现自动化。节省金属节省金属

70、, ,工艺简单工艺简单, ,可以很方便的采用锻可以很方便的采用锻- -焊焊, ,铸铸- -焊等复合工艺，生焊等复合工艺，生产大型复杂的机械结构和零件。产大型复杂的机械结构和零件。存在问题：存在问题：焊接是一个不均匀加热的过程焊接是一个不均匀加热的过程, ,焊后的焊缝易产生焊接应力焊后的焊缝易产生焊接应力, ,易引起易引起变形。变形。焊接热影响区力学性能有所下降。焊接热影响区力学性能有所下降。工艺措施不当时会产生焊接缺陷。工艺措施不当时会产生焊接缺陷。焊接对原材料要求较严，某些金属材料的焊接还有一定困难。焊接对原材料要求较严，某些金属材料的焊接还有一定困难。3 3、焊接的种类、焊接的种类: :(

71、1)(1)熔化焊熔化焊: :根据焊接过程的特点可分为三类根据焊接过程的特点可分为三类: :将待焊处的母材金属将待焊处的母材金属加热至熔化加热至熔化以形成焊缝的焊接方法以形成焊缝的焊接方法. .根据热源不同，主要有根据热源不同，主要有电弧焊电弧焊, ,气焊气焊, ,电渣焊电渣焊, ,等离子弧焊等离子弧焊, ,电子束焊电子束焊, ,激光焊等激光焊等. .(2)(2)压力焊压力焊: :(3)(3)钎钎 焊焊: :通过通过加压和加热加压和加热的综合作用的综合作用, ,以实现金属接合的焊接方法以实现金属接合的焊接方法. .以熔点低于被焊金属熔点的以熔点低于被焊金属熔点的钎料钎料填充接头形成焊缝的焊接填充

72、接头形成焊缝的焊接方法方法. .主要包括电阻焊主要包括电阻焊, ,摩擦焊摩擦焊, ,爆炸焊等爆炸焊等. .主要包括主要包括软钎焊软钎焊和和硬钎焊硬钎焊. . 焊接生产中以焊接生产中以熔化焊熔化焊为最常用，而熔化焊中又以为最常用，而熔化焊中又以电弧焊电弧焊为最常见。焊接成形为最常见。焊接成形理论就以熔焊中的理论就以熔焊中的电弧焊电弧焊为例进行介绍。为例进行介绍。 手工电弧焊手工电弧焊电弧焊电弧焊 埋弧自动焊埋弧自动焊 气体保护焊气体保护焊p 熔焊冶金过程和电焊条：熔焊冶金过程和电焊条：掌握掌握pp焊接接头的组织和性能：焊接接头的组织和性能：pp焊接应力和焊接变形焊接应力和焊接变形第一章第一章 焊

73、接成形的基础知识焊接成形的基础知识 （以电弧焊为例）（以电弧焊为例）（以电弧焊为例）（以电弧焊为例）pp电弧焊的焊接过程：电弧焊的焊接过程：了解了解焊接接头最薄弱的环节？焊接接头最薄弱的环节？如何改善焊接接头组织与性能？如何改善焊接接头组织与性能？冶金过程中产生现象冶金过程中产生现象防止措施防止措施焊条组成、各自作用焊条组成、各自作用焊条种类、牌号、选择焊条种类、牌号、选择焊接接头的构成？焊接接头的构成？产生原因？产生原因？如何预防和减小？如何预防和减小？重点掌握重点掌握一般掌握一般掌握第二章第二章 常用焊接方法常用焊接方法 手工电弧焊手工电弧焊手工电弧焊手工电弧焊 埋弧自动焊埋弧自动焊埋弧自

74、动焊埋弧自动焊 气体保护焊气体保护焊气体保护焊气体保护焊 电渣焊电渣焊电渣焊电渣焊 电阻焊电阻焊电阻焊电阻焊 摩擦焊摩擦焊摩擦焊摩擦焊 钎焊钎焊钎焊钎焊电弧焊电弧焊熔化焊熔化焊压力焊压力焊一般了解、注意应用场合、初步会选用一般了解、注意应用场合、初步会选用第三章第三章 常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接 一、金属材料的焊接性一、金属材料的焊接性一、金属材料的焊接性一、金属材料的焊接性 重点掌握重点掌握重点掌握重点掌握概念、影响因素、概念、影响因素、钢的焊接性评价方法钢的焊接性评价方法碳当量碳当量碳当量越高，焊接性越差。钢中含P、S越高，焊接性也越差。结结论论金属材料焊接性的改善途径金属材料焊

75、接性的改善途径二、二、了解了解常用金属材料的焊接性常用金属材料的焊接性第四章第四章 焊接结构设计焊接结构设计 一般掌握，会改图一般掌握，会改图一般掌握，会改图一般掌握，会改图 毛坯的选择毛坯的选择一、零件毛坯的类型一、零件毛坯的类型二、毛坯选择的原则和依据二、毛坯选择的原则和依据三、常用机械零件毛坯分类及制造方法三、常用机械零件毛坯分类及制造方法要求：总结前面铸、锻、焊工艺基础上，能根据零件的结构形状特点、要求：总结前面铸、锻、焊工艺基础上，能根据零件的结构形状特点、材料工艺性特点及生产批量等具体条件，灵活选用毛坯成形工艺方法。材料工艺性特点及生产批量等具体条件，灵活选用毛坯成形工艺方法。考题

76、形式：给出零件形状及所选用材料，选毛坯方法。考题形式：给出零件形状及所选用材料，选毛坯方法。第五篇第五篇 切削加工切削加工第第5篇篇 切削加工切削加工n n第一章第一章第一章第一章 金属切削的基础知识金属切削的基础知识金属切削的基础知识金属切削的基础知识n n第二章第二章第二章第二章 金属切削机床的基础知识金属切削机床的基础知识金属切削机床的基础知识金属切削机床的基础知识n n第三章第三章第三章第三章 常用切削加工方法综述常用切削加工方法综述常用切削加工方法综述常用切削加工方法综述n n第四章第四章第四章第四章 精密加工和特种加工简介精密加工和特种加工简介精密加工和特种加工简介精密加工和特种加

77、工简介n n第五章第五章第五章第五章 典型表面加工分析典型表面加工分析典型表面加工分析典型表面加工分析n n第六章第六章第六章第六章 切削加工零件的结构工艺性切削加工零件的结构工艺性切削加工零件的结构工艺性切削加工零件的结构工艺性n n第七章第七章第七章第七章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第五篇第五篇 切削加工切削加工第一章第一章 金属切削的基础知识金属切削的基础知识金属切削加工金属切削加工利用刀具和工件作相对运动，从毛坯（铸件、锻件、型材等）利用刀具和工件作相对运动，从毛坯（铸件、锻件、型材等）上切去多余的金属，以获得尺寸精度、形状

78、精度、位置精度和表面粗造度完全符上切去多余的金属，以获得尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗造度完全符合图纸要求的机器零件。合图纸要求的机器零件。 金属切削加工金属切削加工分为分为切削加工的切削加工的共性共性：利用刀具和工件之间的利用刀具和工件之间的相对运动相对运动来去除多余的金属的。来去除多余的金属的。机械加工机械加工工艺系统工艺系统： 由由“机床机床刀具刀具夹具夹具工件工件”构成的系统。构成的系统。切削加工的切削加工的阶段划分阶段划分： 加工工艺过程按加工性质和目的的不同可以划分为加工工艺过程按加工性质和目的的不同可以划分为粗粗加工加工、半精加工半精加工、精加工精加工、精密加工精密加工、超

79、精密加工超精密加工几几个阶段。个阶段。钳加工钳加工机械加工机械加工一般通过工人手持工具进行切削加工的。一般通过工人手持工具进行切削加工的。划线、锯削、锉削、錾削、刮削、研磨等。划线、锯削、锉削、錾削、刮削、研磨等。主要是通过工人操纵机床来完成切削加工的。主要是通过工人操纵机床来完成切削加工的。主要加工方法有车削、钻削、铣削、刨削、磨削主要加工方法有车削、钻削、铣削、刨削、磨削等等 。1-1 1-1 金属切削加工概述金属切削加工概述第五篇第五篇 切削加工切削加工一、切削运动一、切削运动 在切削加工形成零件表面的过程中，刀具和工件之间必需要有在切削加工形成零件表面的过程中，刀具和工件之间必需要有一

80、定一定的的相对运动相对运动，称为切削运动。，称为切削运动。 1、主运动：、主运动： 2、进给运动：、进给运动： 1-2 1-2 切削运动与切削要素切削运动与切削要素按作用的不同可分按作用的不同可分：详见书详见书P218 图图13-1 会判别会判别二、切削加工中工件上形成的表面二、切削加工中工件上形成的表面1、待加工表面：、待加工表面： 2、已加工表面：、已加工表面： 3、加工表面（、加工表面（过渡表面过渡表面） 三、切削要素：三、切削要素：控制切削过程及已加工表面形成的因素。控制切削过程及已加工表面形成的因素。切削要素切削要素切削用量切削用量和和切削层参数切削层参数的总称。含六个要素。的总称。

81、含六个要素。以上会在图上标注以上会在图上标注1-3 1-3 刀具材料及刀具的几何形状刀具材料及刀具的几何形状1 1、刀具切削部分材料应具备的基本性能、刀具切削部分材料应具备的基本性能 掌握掌握2 2、常用刀具材料：种类及性能区别、常用刀具材料：种类及性能区别 掌握掌握二、刀具的结构（几何形状二、刀具的结构（几何形状）（以车刀为例）（以车刀为例）一、刀具材料一、刀具材料常用车刀的标注角度常用车刀的标注角度 会标注会标注车刀的工作角度：与标注角度的区别车刀的工作角度：与标注角度的区别车刀安装高低对车刀安装高低对前后角的影响前后角的影响车刀安装偏斜对车刀安装偏斜对主副偏角的影响主副偏角的影响车刀主要

82、标注角度的作用及其选择车刀主要标注角度的作用及其选择 重点复习重点复习第五篇第五篇 切削加工切削加工1-4 1-4 金属切削过程金属切削过程一、切削过程的实质一、切削过程的实质 重点掌握重点掌握切屑形成的过程切屑形成的过程实质之一：实质之一：金属不断金属不断变形变形和和摩擦摩擦的过程的过程实质之二：实质之二：三个变形区：三个变形区：第一变形区：剪切滑移第一变形区：剪切滑移第二变形区：挤压摩擦第二变形区：挤压摩擦第三变形区：第三变形区：挤压摩擦挤压摩擦两个摩擦区：两个摩擦区：前刀面前刀面切屑底面切屑底面后刀面后刀面已加工表面已加工表面第五篇第五篇 切削加工切削加工二、切削过程的物理现象二、切削过

83、程的物理现象1 1、切屑的种类、切屑的种类 第一变形区变形的结果第一变形区变形的结果2 2、积屑瘤和加工硬化、积屑瘤和加工硬化 第二、第三变形区变形和摩擦的结果第二、第三变形区变形和摩擦的结果3 3、切削力、切削力4 4、切削热、切削热5 5、刀具的磨损和耐用度、刀具的磨损和耐用度变形和摩擦的结果变形和摩擦的结果总结：总结：通过对切削过程的分析，揭示了切削过程的本质及其所产生的一系列通过对切削过程的分析，揭示了切削过程的本质及其所产生的一系列的现象和规律。所有现象都在不同方面影响到零件的质量和生产率。的现象和规律。所有现象都在不同方面影响到零件的质量和生产率。因此，研究切削过程的目的之一，就是

84、要运用这些规律去指导、控制因此，研究切削过程的目的之一，就是要运用这些规律去指导、控制生产实践，使加工出的零件既能保证较高的加工质量，又具有较高的生产实践，使加工出的零件既能保证较高的加工质量，又具有较高的生产率，从而获得良好的经济效果。生产率，从而获得良好的经济效果。掌握形成原因、影响因素掌握形成原因、影响因素 重点复习重点复习第五篇第五篇 切削加工切削加工三、切削过程的控制三、切削过程的控制 重点复习重点复习切削加工的宗旨：切削加工的宗旨：保证加工质量保证加工质量提高生产效率提高生产效率良好的经济性良好的经济性加工精度加工精度表面质量表面质量尺寸精度尺寸精度形状精度形状精度位置精度位置精度

85、表面粗糙度表面粗糙度表面层硬化程度表面层硬化程度表面残余应力表面残余应力1 1、生产率的概念及提高生产率的途径、生产率的概念及提高生产率的途径R R0 0=1/=1/（T T基本工艺基本工艺+T+T辅助时间辅助时间+T+T其它其它）提高生产率的途径提高生产率的途径： T T基本工艺基本工艺、 T T辅助时间辅助时间、 T T其它其它T T基本工艺基本工艺 = =DLhDLh1000Vcf1000Vcfa aP P T基本工艺基本工艺:提高切削用量三要提高切削用量三要素素【VcfaP】max毛坯质量毛坯质量2 2、切削用量的选择切削用量的选择原则及具体方法原则及具体方法 分粗、精加工不同情况分粗

86、、精加工不同情况3 3、刀具几何参数的合理选择刀具几何参数的合理选择4 4、切削液的合理选择切削液的合理选择第五篇第五篇 切削加工切削加工5 5、工件材料的切削加工性、工件材料的切削加工性概念：概念：是指在一定切削条件下，工件材料被切削加工成合格零件的难易程度。是指在一定切削条件下，工件材料被切削加工成合格零件的难易程度。改善工件材料切削加工性的途径：改善工件材料切削加工性的途径：衡量指标：衡量指标：材料被加工时，如果材料被加工时，如果Ro高、高、T较长、容许的切削速度较长、容许的切削速度Vc较高、较高、F小、小、 Q（ ）较小、加工表面质量易于保证、断屑问题易于解决，则认为）较小、加工表面质

87、量易于保证、断屑问题易于解决，则认为 这种材料的切削加工性好；反之切削加工性差。这种材料的切削加工性好；反之切削加工性差。相对加工性相对加工性 Kr=V60/（V60）j 由此将材料切削加工性分为八个由此将材料切削加工性分为八个等级。等级。常用指标：常用指标：V VT : :当刀具耐用度为当刀具耐用度为T T分钟时，切削某种材料所允许的切削速度。分钟时，切削某种材料所允许的切削速度。调整材料的化学成分：调整材料的化学成分：热处理改善金相组织：热处理改善金相组织：高碳钢高碳钢球化退火球化退火降低硬度，减少对刀具的磨损。降低硬度，减少对刀具的磨损。低碳钢低碳钢正火正火提高硬度，降低塑性，提高提高硬

88、度，降低塑性，提高V VT T，改善改善R Ra a。第二章第二章 金属切削机床的基础知金属切削机床的基础知识识u 金属切削机床是切削加工的主要设备金属切削机床是切削加工的主要设备；u 在加工过程中保证刀具与工件之间准确的相对位置，提供工件成形运动。在加工过程中保证刀具与工件之间准确的相对位置，提供工件成形运动。u 是机械加工工艺系统中最重要的组成部分（俗称工作母机）。是机械加工工艺系统中最重要的组成部分（俗称工作母机）。 一、金属切削机床一、金属切削机床二、机床的分类二、机床的分类 了解了解第五篇第五篇 切削加工切削加工三、机床型号的编制方法三、机床型号的编制方法 了解了解 四、机床的基本传

89、动方式四、机床的基本传动方式 重点掌握重点掌握机械传动方机械传动方式式 掌握掌握传动链及其传动比传动链及其传动比 第五篇第五篇 切削加工切削加工第三章第三章 常用切削加工方法综述常用切削加工方法综述切削加工（机械加工）切削加工（机械加工）其其目的目的就是利用机床上的刀具与工件之间一定的相对就是利用机床上的刀具与工件之间一定的相对运动来切除多余的金属层，从而获得合格质量要求的机器零件。运动来切除多余的金属层，从而获得合格质量要求的机器零件。 当机床运动不同、刀具不同，就产生了完全不同的机械加工方法。当机床运动不同、刀具不同，就产生了完全不同的机械加工方法。 常见的机械加工方法有：车削、铣削、刨削

90、、钻削、镗削、磨削、齿形加工等。常见的机械加工方法有：车削、铣削、刨削、钻削、镗削、磨削、齿形加工等。 本章本章重点了解重点了解各种常用机械加工方法的各种常用机械加工方法的工艺特点工艺特点及及应用范围应用范围。注意车削特点；铣削与刨削特点与应用场合区别。注意车削特点；铣削与刨削特点与应用场合区别。端铣与周铣、顺铣与逆铣的选用。端铣与周铣、顺铣与逆铣的选用。磨削特点、加工精度、应用范围。磨削特点、加工精度、应用范围。 会选用典型表面的加工方法会选用典型表面的加工方法。第五篇第五篇 切削加工切削加工第四章第四章 精密加工和特种加工简介精密加工和特种加工简介磨削作为一种常用的精加工方法，精度可达磨削

91、作为一种常用的精加工方法，精度可达IT6，Ra0.80.2um。但当加工精度更高但当加工精度更高（IT6），尤其是表面质量更高（），尤其是表面质量更高（Ra0.1 um）时，怎么办？）时，怎么办？ 问题的提出：问题的提出：精密加工精密加工研磨研磨 珩磨珩磨 超精加工超精加工 抛光抛光 第五篇第五篇 切削加工切削加工第四章第四章 精密加工和特种加工简介精密加工和特种加工简介p 对于高强度、高韧性、高硬度、高脆性、耐高温材料、磁性材料和工程陶瓷等对于高强度、高韧性、高硬度、高脆性、耐高温材料、磁性材料和工程陶瓷等难切削材料难切削材料如何加工？如何加工？p 对于对于精密精密、微细微细、复杂形状复杂形

92、状零件的加工零件的加工怎么办？怎么办？ 问题的提出：问题的提出：特种加工特种加工利用利用电能电能、化学能化学能、热能热能、光能光能、声能声能、电化学能电化学能及其复合的加工技术，及其复合的加工技术，对金属或非金属材料进行加工的方法。对金属或非金属材料进行加工的方法。 定义：定义：分类分类 ：电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、电子束加工、离子电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、电子束加工、离子束加工等。束加工等。特点特点 ： 特种加工方法主要特种加工方法主要不是依靠机械能不是依靠机械能，而是，而是利用其他能量利用其他能量（电能、（电能、热能、光能、声能、化学能等）进行加工的。热

93、能、光能、声能、化学能等）进行加工的。 传统加工方法要求刀具硬度必须大于工件的硬度，而特种加工使传统加工方法要求刀具硬度必须大于工件的硬度，而特种加工使用的用的工具硬度一般小于被加工材料的硬度工具硬度一般小于被加工材料的硬度，如电火花加工、电解加，如电火花加工、电解加工使用的电极硬度大大低于被加工工件的硬度；某些特种加工方法工使用的电极硬度大大低于被加工工件的硬度；某些特种加工方法甚至无需工具甚至无需工具，如激光束、电子束加工是采用激光束、电子束的斑，如激光束、电子束加工是采用激光束、电子束的斑点进行加工。点进行加工。 第五篇第五篇 切削加工切削加工 特种加工过程中的特种加工过程中的工具与工件

94、之间不接触或间接接触工具与工件之间不接触或间接接触，因此，因此不存在显著的机械切削力，不存在显著的机械切削力，工件很少产生机械变形和热变形工件很少产生机械变形和热变形，有，有助于提高工件的加工精度和表面质量。助于提高工件的加工精度和表面质量。 应用应用 ：u 难加工材料（硬、脆、软、韧）；难加工材料（硬、脆、软、韧）；u 复杂的成型零件（异形型腔、小孔、深孔、窄缝等）；复杂的成型零件（异形型腔、小孔、深孔、窄缝等）；u 一些特殊的精密微细加工。一些特殊的精密微细加工。第五篇第五篇 切削加工切削加工第五章第五章 典型表面加工分典型表面加工分析析零件的成形加工实质为零件典型表面的加工。零件的成形加

95、工实质为零件典型表面的加工。 构成零件最基本的表面构成零件最基本的表面有：平面、圆柱面、锥面、球面以及各种成形面等。有：平面、圆柱面、锥面、球面以及各种成形面等。 对于零件上的某个表面，我们怎样选择合适的加工方法及机床设备，一步步对于零件上的某个表面，我们怎样选择合适的加工方法及机床设备，一步步地按一定顺序把它加工出来，以满足该表面的尺寸精度、形状精度和表面粗地按一定顺序把它加工出来，以满足该表面的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度等技术要求呢？糙度等技术要求呢？ 问题的提出：问题的提出：外圆表面加工：外圆表面加工： 外圆表面零件分类：轴类、套类、盘类外圆表面零件分类：轴类、套类、盘类 外圆表面加

96、工方法：车削、磨削及光整加工外圆表面加工方法：车削、磨削及光整加工 外圆表面加工典型方案外圆表面加工典型方案孔加工：孔加工： 孔加工方法：钻削、镗削、磨削、拉削、车削孔加工方法：钻削、镗削、磨削、拉削、车削 孔加工典型方案孔加工典型方案平面加工：平面加工： 平面加工方法：铣削、刨削、磨削、车削、镗削、拉削平面加工方法：铣削、刨削、磨削、车削、镗削、拉削 平面加工典型方案平面加工典型方案 掌掌握握第五篇第五篇 切削加工切削加工第六章第六章 切削加工零件的结构工艺性切削加工零件的结构工艺性零件结构工艺性的概念零件结构工艺性的概念: :简单地说，零件结构工艺性是指这种结构的简单地说，零件结构工艺性是

97、指这种结构的零件被加工的难易程度零件被加工的难易程度。良好的结构工艺性是指根据使用要求所设计的零件结构，能在同样的生产条件良好的结构工艺性是指根据使用要求所设计的零件结构，能在同样的生产条件下，采用高效率、低消耗和低成本的方法制造出来。下，采用高效率、低消耗和低成本的方法制造出来。至理名言：至理名言：一个优秀的设计师首先必须是一个优秀的工艺师！一个优秀的设计师首先必须是一个优秀的工艺师！设计需切削加工的零件时，考虑其结构工艺性应遵循的一般原则：设计需切削加工的零件时，考虑其结构工艺性应遵循的一般原则：掌握掌握（1）加工表面的）加工表面的几何形状应尽量简单几何形状应尽量简单，尽可能，尽可能布局在

98、同一平面上或同一轴线上布局在同一平面上或同一轴线上，以便于切削加工。以便于切削加工。（2）在设计零件时，应考虑加工过程中零件的定位装夹方法。所设计零件应能）在设计零件时，应考虑加工过程中零件的定位装夹方法。所设计零件应能定位准定位准确确、夹紧可靠夹紧可靠，便于安装和加工便于安装和加工，易于测量易于测量。（3）要有）要有足够的刚性足够的刚性。（4）尽量）尽量采用标准化参数采用标准化参数。（5）合理地规定零件的）合理地规定零件的精度和表面粗糙度精度和表面粗糙度。（6）有相互位置精度要求的表面有相互位置精度要求的表面最好能在最好能在一次安装中加工一次安装中加工。会改图并说明理由会改图并说明理由第五篇

99、第五篇 切削加工切削加工问题的提出：问题的提出： 机器由零件组成，而零件由各种表面组成，对各种表面又有不同的尺机器由零件组成，而零件由各种表面组成，对各种表面又有不同的尺寸和技术要求。在制造这些零件时：寸和技术要求。在制造这些零件时：（1）如何正确选用零件表面加工方法；）如何正确选用零件表面加工方法；（2）如何正确选用机床及工艺装备（刀具、夹具、量具等）；）如何正确选用机床及工艺装备（刀具、夹具、量具等）；（3）如何合理安排各加工表面的加工顺序，即加工路线。）如何合理安排各加工表面的加工顺序，即加工路线。即：即：如何正确制定零件的加工工艺过程，将会直接影响到产品的质量、生产率和如何正确制定零件

100、的加工工艺过程，将会直接影响到产品的质量、生产率和成本。成本。第七章第七章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第五篇第五篇 切削加工切削加工1-1 1-1 工艺过程的基本知识工艺过程的基本知识一、生产过程和工艺过程一、生产过程和工艺过程 了解概念了解概念 工序的划分原工序的划分原则则二、生产纲领、生产类型与工艺特征二、生产纲领、生产类型与工艺特征 掌握相互关系掌握相互关系1-2 1-2 工件的安装与夹具的基本知识工件的安装与夹具的基本知识一、工件的安装一、工件的安装=定位定位+夹紧夹紧 了解常用定位元件、夹紧机构了解常用定位元件、夹紧机构二、夹具简介二、夹具简介 一般了解一般了解三、

101、工件的六点定位原理三、工件的六点定位原理 掌握原理、不同定位方式掌握原理、不同定位方式四、工件的定位基准四、工件的定位基准 理解并掌握粗基准、精基准的选择原则理解并掌握粗基准、精基准的选择原则1-3 1-3 工艺规程的拟定工艺规程的拟定一、一、了解了解机械加工工艺规程的制定步骤机械加工工艺规程的制定步骤 见下一页见下一页二、二、能制定能制定简单轴类零件的工艺路线，包括热处理工序。简单轴类零件的工艺路线，包括热处理工序。第五篇第五篇 切削加工切削加工机械加工工艺规程的制定步骤：机械加工工艺规程的制定步骤：一、对零件进行工艺分析一、对零件进行工艺分析1.检查图纸：制图是否完整；尺寸精度、形位公差等

102、技术要求是否合理准确；检查图纸：制图是否完整；尺寸精度、形位公差等技术要求是否合理准确；2.检查零件的结构工艺性；检查零件的结构工艺性；3.检查选材是否合理。检查选材是否合理。二、二、毛坯的选择毛坯的选择 结合前面章节复习总结结合前面章节复习总结三、三、定位基准的选择定位基准的选择 粗精基准选择原则与方法粗精基准选择原则与方法四、四、拟定工艺路线拟定工艺路线 重点复习重点复习切削加工顺序的安排热处理工序的安排辅助工序的安排切削加工顺序的安排热处理工序的安排辅助工序的安排五、确定各工序所采用的设备五、确定各工序所采用的设备六、确定各工序所需的刀具、夹具和辅助工具，即选择工艺装备六、确定各工序所需的刀具、夹具和辅助工具，即选择工艺装备七、确定加工余量、计算工序尺寸及公差七、确定加工余量、计算工序尺寸及公差八、确定切削用量和工时定额八、确定切削用量和工时定额九、填写工艺文件（工艺卡片）九、填写工艺文件（工艺卡片）